电动力学每日一题 2021/10/12
电动力学每日一题 2021/10/12
(a) To make the EM field trapped inside a perfectly electric conducting cavity, the tangential component of the E-field must vanish on the internal surface:
E0J0(w0R/c)sin(w0t)=0J0(w0R/c)=0E_0J_0(w_0 R/c)\sin(w_0 t)=0 \\ J_0(w_0R/c)=0E0J0(w0R/c)sin(w0t)=0J0(w0R/c)=0
This means the radius of cylinder must be chosen such that w0R/cw_0 R/cw0R/c is a zero of Bessel function J0(⋅)J_0(\cdot)J0(⋅).
(b) Maxwell 1st equation delievers the boundary condition of E-field
D⊥(r2,t)−D⊥(r1,t)=σS∓ϵ0E0J0(w0r∣∣/c)sin(w0t)=σS(r∣∣,ϕ,±L/2,t)\textbf D_{\perp}(\textbf r_2,t)-\textbf D_{\perp}(\textbf r_1,t)=\sigma_S \\ \mp \epsilon_0 E_0 J_0(w_0 r_{||}/c)\sin(w_0t)=\sigma_S(r_{||},\phi,\pm L/2,t)D⊥(r2,t)−D⊥(r1,t)=σS∓ϵ0E0J0(w0r∣∣/c)sin(w0t)=σS(r∣∣,ϕ,±L/2,t)
(c) Maxwell 2nd equation delievers the boundary condition of H-field
H∣∣(r2,t)−H∣∣(r1)=Jfree(r0,t)×n^JS(R,ϕ,z,t)=−(E0/Z0)J1(w0R/c)cos(w0t)z^JS(r∣∣,ϕ,±L/2,t)=±(E0/Z0)J1(w0r∣∣/c)cos(w0t)z^\textbf H_{||}(\textbf r_2,t)-\textbf H_{||}(\textbf r_1) = \textbf J_{free}(\textbf r_0,t) \times \hat n \\ \textbf J_S(R,\phi,z,t)=-(E_0/Z_0)J_1(w_0R/c)\cos(w_0t)\hat z \\ \textbf J_S(r_{||},\phi,\pm L/2,t)=\pm (E_0/Z_0)J_1(w_0r_{||}/c)\cos(w_0 t)\hat zH∣∣(r2,t)−H∣∣(r1)=Jfree(r0,t)×n^JS(R,ϕ,z,t)=−(E0/Z0)J1(w0R/c)cos(w0t)z^JS(r∣∣,ϕ,±L/2,t)=±(E0/Z0)J1(w0r∣∣/c)cos(w0t)z^
(d) The charge-currrency continuinity equation is
∇⋅JS(r∣∣,ϕ,±L/2,t)+∂∂tσS(r∣∣,ϕ,±L/2,t)=0\nabla \cdot \textbf J_S(r_{||},\phi,\pm L/2,t) + \frac{\partial}{\partial t}\sigma_S(r_{||},\phi,\pm L/2,t)=0∇⋅JS(r∣∣,ϕ,±L/2,t)+∂t∂σS(r∣∣,ϕ,±L/2,t)=0
Evaluate
∇⋅JS=±(E0/Z0)∂r∣∣∂r∣∣r∣∣J1(w0r∣∣/c)cos(w0t)=±(E0/Z0)J1(w0r∣∣/c)+(w0r∣∣/c)J1′(w0r∣∣/c)r∣∣cos(w0t)=±(E0/Z0)(w0r∣∣/c)J0(w0r∣∣/c)r∣∣cos(w0t)=±ϵ0E0w0J0(w0r∣∣/c)cos(w0t)\begin{aligned}\nabla \cdot \textbf J_S & = \pm (E_0/Z_0) \frac{\partial }{r_{||} \partial r_{||}}r_{||}J_1(w_0 r_{||}/c)\cos(w_0 t) \\ & = \pm (E_0/Z_0) \frac{J_1(w_0 r_{||}/c)+(w_0 r_{||}/c)J_1'(w_0 r_{||}/c)}{r_{||}}\cos(w_0 t) \\ & = \pm (E_0/Z_0) \frac{(w_0 r_{||}/c)J_0(w_0 r_{||}/c)}{r_{||}}\cos(w_0 t) \\ & = \pm \epsilon_0 E_0 w_0 J_0(w_0 r_{||}/c)\cos(w_0 t)\end{aligned}∇⋅JS=±(E0/Z0)r∣∣∂r∣∣∂r∣∣J1(w0r∣∣/c)cos(w0t)=±(E0/Z0)r∣∣J1(w0r∣∣/c)+(w0r∣∣/c)J1′(w0r∣∣/c)cos(w0t)=±(E0/Z0)r∣∣(w0r∣∣/c)J0(w0r∣∣/c)cos(w0t)=±ϵ0E0w0J0(w0r∣∣/c)cos(w0t)
∂∂tσS=∂∂t∓ϵ0E0J0(w0r∣∣/c)sin(w0t)=∓ϵ0E0J0(w0r∣∣/c)cos(w0t)\begin{aligned} \frac{\partial}{\partial t}\sigma_S & = \frac{\partial}{\partial t} \mp \epsilon_0 E_0 J_0(w_0 r_{||}/c)\sin(w_0t) \\ & = \mp \epsilon_0 E_0 J_0(w_0 r_{||}/c)\cos(w_0t)\end{aligned}∂t∂σS=∂t∂∓ϵ0E0J0(w0r∣∣/c)sin(w0t)=∓ϵ0E0J0(w0r∣∣/c)cos(w0t)
Above,
∇⋅JS+∂∂tσS=0\nabla \cdot \textbf J_S+\frac{\partial}{\partial t}\sigma_S =0∇⋅JS+∂t∂σS=0
电动力学每日一题 2021/10/12相关推荐
- 电动力学每日一题 2021/10/10
电动力学每日一题 2021/10/10 上大学以前觉得自己大概数理化都能学得不错,后来大一有两门课让我认清了现实,一门是程序设计,另一门是模电.程序设计学C语言,我当时学得勤奋刻苦,每次上机课都会主动 ...
- 电动力学每日一题 2021/10/23 载流板产生的电磁场
电动力学每日一题 2021/10/23 载流板产生的电磁场 载流板的辐射 载流板的辐射 先验证电荷守恒: ∂ρ∂t=−∇⋅J=−∂∂zJz=0\frac{\partial \rho}{\partial ...
- 电动力学每日一题 2021/10/15 Fourier变换法计算均匀电流密度产生的磁场
电动力学每日一题 2021/10/15 Fourier变换法计算均匀电流密度产生的磁场 无限长均匀电流 无限长圆柱面均匀电流密度 无限长均匀电流 假设z轴上有一根非常细的电线,携带均匀电流I0I_0I ...
- 电动力学每日一题 2021/10/14
电动力学每日一题 2021/10/14 (a) Define r∣∣=xx^+yy^\textbf r_{||}=x\hat x+y\hat yr∣∣=xx^+yy^, r∣∣=x2+y2r_{| ...
- 电动力学每日一题 2021/10/13 用Fourier变换法计算静止电荷产生的电场
电动力学每日一题 2021/10/13 用Fourier变换法计算静止电荷产生的电场 静止点电荷 具有均匀线密度的静止电荷产生的电场 具有均匀面密度的静止电荷产生的电场 用Fourier变换法计算电场 ...
- 电动力学每日一题 2021/10/11
电动力学每日一题 2021/10/11 日复一日,必有精进! (a) Integrating the DDD-field over the surface of the sphere of radiu ...
- 力扣每日一题 2021.10.23
文章目录 题目 思路 AC代码 后记 题目 492. 构造矩形 思路 很简单的模拟法,我们需要避免一些重复的运算,所以循环遍历到sqrt(area)即可.另外设置一个delt1与delt来记录每次le ...
- 【每日英文】2021.10.12
derelict adj. (尤指土地或建筑物)荒废的,被弃置的,破旧的:(人)玩忽职守的,不负责任的 n. 无家可归者:乞丐:无业游民:废弃物(尤指废弃船只):(因水位后退)逐渐变干的土地 1.He ...
- 计算机考研王道每日一题2021版
王道每日一题 21考研 这是2021年 王道公众号 推送的每日一题(非统考408题目而是自主命题) 每日一题中包括数据结构.计算机组成原理.计算机网络.操作系统 每天题目答案与解析在第二天题目后面 为 ...
最新文章
- 深入浅出SQL Server Replication第一篇:走近Replication(上)
- Spring使用环境变量控制配置文件加载(转)
- C#操作Excel(搜集)
- Visual Studio Code / 开启自检文本编码方式的方法
- 无法想mysql进行插入_mysql 无法插入中文
- 自定义Java annotation及解析和使用
- .net core自定义高性能的Web API服务网关
- Rust : Trait Object safe 问题
- 【高级开发必掌握SQL】SQL优化篇
- Qt中文件读写进文本框出现乱码问题详解(gbk格式出现乱码为例)
- 浏阳市大瑶计算机学校,2021年湖南长沙浏阳市重点小学排名学校一览
- matlab 生成自回归,Matlab时间序列-AR-自回归.pdf
- Java2048游戏源代码
- 利用爬虫数据做的研究_利用研究周增强数据科学能力
- 图七:用思维脑图,结构化你的知识体系
- 前端大屏幕项目大厂解决兼容问题(react)
- 高中数学怎么学好我的数学学习方法
- Java随笔记 - 实现一个自定义的BitMap
- 解决echarts的title和legend重合问题(转)
- python爬取公众号文章数据库,爬取微信公众号所有文章的请教
热门文章
- Centos环境下mysql源码编译安装
- 【正一专栏】第1球和第500球价值一样
- Leetcode 207. 课程表 解题思路及C++实现
- Python学习一——Python下载安装
- 数据结构源码笔记(C语言):线性表的顺序表示
- 线性多播/线性广播/线性扩散/一般线性网络码
- mysql db2免费下载_DB2ToMysql(DB2导入到Mysql工具)下载
- 微信小程序自定义状态栏
- Python 调用有道翻译api接口翻译外文网站的整篇西班牙文实战演示
- Python 技术篇-调用浏览器访问指定网页,一行代码实现。非Selenium。